借鉴成功经验促进砂石骨料行业快速转型升级  

 

 

砂石，是一个既古老又现代的材料。之所以称之古老，是因为早在公元前1000年，古希腊奥林匹亚人就用爱琴海中的胶凝物和天然砂石建造建筑；称之现代，是因为现代是通过先进技术和装备开采矿山并经加工而制成。  从国家发布的新城镇建设和轨道交通、公路、铁路建设、长江经济带建设等计划看，未来几年砂石骨料的用量呈现快速增长趋势。新环保法的发布，对资源和环境保护有了新的要求。目前我国砂石行业正处在一个转型的关键时期，借鉴其他行业发展的成功经验，促进砂石骨料行业快速转型升级。 

 

 

一、砂石骨料的市场需求  

 

目前我国砂石骨料最大的应用市场是：住房和新城镇建设、轨道交通、公路、铁路等建设。  

 

1、住房和城镇化建设  

 

从国际上看，房价大幅涨跌与城镇化率有关。当一个国家城镇化率超过60%时，房价大幅下跌就可能发生。美国房价波动时城镇化率超过70%；日本房产泡沫破灭是因为城镇化率超过67%；欧洲出现这种情况也是城镇化率超过65%。  

中国大陆总人口13.6亿人，城镇常住人口7.3亿人，2013年城镇化率达到53.7%。根据国家2014～2020年新型城镇化规划，预计2020年城镇化率达到60%。在城镇化进程中，“三个1亿人”会带来住房刚性需求，由此带来的投资需求约为42万亿元。  

 

2、城市轨道交通建设  

 

到2013年底，全国有轨道交通的城市19个，预计到2020年有轨道交通的城市将达到50个。据国家发改委统计，目前获批轨道交通建设规划的城市已达36个，2014年城市轨道交通投资将达到2200亿元，比去年增加400亿元。  

 

3、公路建设  

 

根据国家公路网规划（2013年-2030年），国家干线公路网络到2030年会实现首都辐射省会，省际多路联通，地市高速通达，县县国道覆盖，1000公里以内的省会、县可以当天到达，东中部地区省会到地市可以当天往返，西部地区省会到地市可以当天到达，区域中心城市重要的经济区，城市群内外的交通，沿边沿海的公路也会贯通。  国家公路网规划方案由普通国道和国家高速公路两个路网层次构成，总规模约40万公里。普通国道由12条首都放射线、47条北南纵线、60条东西横线和81条联络线组成，总规模约26.5万公里。国家高速公路由7条首都放射线、11条北南纵线、18条东西横线，以及地区环线、并行线、联络线等组成，约11.8万公里。  据测算，修建这些路共需资金量4.7万亿元，其中普通国道2.2万亿元，高速公路2.5万亿元。  

 

4、铁路建设  

 

在2014年初，中国铁路总公司安排今年固定资产投资为6300亿元，经过几次调整，铁路投资总额将达到8000亿元以上。  从目前规划来看，未来两年估计集中建设2万公里的高铁路线，2015年将建成“四纵四横”的高铁网络，实现建成12万公里的通行里程，到2020年达到16万公里。  

 

5、长江经济带建设  

 

依托黄金水道建设长江经济带，与京津冀经济带一起成为一南一北两大重点区域发展典型。建设长江经济带，让长三角、长江中游城市群和成渝经济区三个“板块”的产业和基础设施连接起来，促进新型城镇集聚发展。建设长江经济带，涉及上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、重庆、云南、贵州11个省市约6亿人的区域。  根据《指导意见》，到2022年长江经济带将建设中国经济新支撑带，其中现代化综合交通运输体系将率先建成。这一运输体系将以长江黄金水道为主轴，以综合交通运输大通道为支撑，在保证长江干线航道畅通高效的同时，全面建成沿江高速铁路和国家高速公路，基本形成城市群轨道交通网络骨架。  

 

从以上几项建设及投资计划来看，未来砂石市场需求量大，这为加快砂石骨料行业调整结构、转型升级和快速发展创造了有利条件。  

 

 

二、水泥的发展历程

 

水泥自1824年诞生以来，其生产技术是一个不断进步、成熟和完善的过程。水泥的生产过程可概括为“二磨一烧”，即按一定比例配合的原料，先经粉磨制成生料，再在窑内烧成熟料，最后通过粉磨制成水泥。在生产过程中，窑是核心设备，水泥技术的发展以窑炉技术进步来划分。 

水泥自出现至今有近二百年的历史，其生产先后经历了仓窑（也称瓶窑）（1824年英国）、立窑（1884年德国）、干法回转窑（1895年美国）、湿法回转窑（1912年美国）和新型干法回转窑（1932年德国）等发展阶段，最终形成现代的预分解窑新型干法（1971年日本）。 

 

 

1889年，河北唐山开平煤矿附近设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司，年产水泥4万吨。我国从六、七十年代开始“小水泥”蓬勃发展，1986 年10 月，我国自主开发设计的第一条日产2000 吨水泥新型干法生产线在江西水泥厂建成投产，标志着我国水泥生产技术取得重大突破。1993 年，集中了国内最新科研成果的国家“八五”期间重点工程---吉林双阳水泥厂日产2000 吨新型干法生产线建成投产，标志着我国2000吨级水泥新型干法生产技术基本成熟。2004 年5 月26 日，我国第一条日产10000吨生产线在铜陵海螺一次点火成功，标志中国水泥工业的技术进步。 

目前，我国已成为世界水泥大国，主流技术已达到世界先进水平，是集矿山开采、物流、仓储、自动化、集成化、规模化为一体的现代产业。在环保方面，水泥窑余热发电、协同处臵工业废弃物和处理城市生活垃圾得到普遍应用。

 

 

三、砂石骨料的发展历程 

 

1、破碎机的发展历程 

早在公元前两千多年就出现了最筒单的粉碎工具—杵臼,公元前200～前100年演变为脚踏碓，公元前四世纪发明了连续粉碎的畜力磨，稍晚时期出现了辊碾连续粉碎破碎机械。公元200年之后，在脚踏碓和畜力磨的基础上研制出了水动连机水碓、水磨、连磨等。这些机械除用于谷物加工外，还扩展到其他物料的粉碎作业上。 

 

随后出现了用蒸汽机驱动的辊式破碎机（1806年），破碎岩石的颚式破碎机（1858年），具有连续破碎动作的旋回破碎机（1878年），能耗较低的冲击式破碎机（1895年）。 

二十世纪30～50年代，相继研制出辊碗磨机、辊盘磨机等立轴式中速磨机。到了70年代初期，已制造出每小时产量为5000吨、最大给料直径达2000毫米的大型旋回破碎机。进入90年代以后，能够生产0.5-30吨振动破碎机、4-24吨静碾破碎机等规格品种较全的系列产品。随着科技的发展，破碎机械发展至今，已取得了长足的进步。 

2、砂石骨料的发展历程 

砂石骨料的发展是伴随建筑技术的发展以及砂石骨料生产设备技术的进步而不断发展的过程，同时，砂石骨料的发展也因天然砂石的减少和禁采而逐渐向机制砂石发展的过程。在砂石骨料的生产中，核心技术是“破碎和筛分”，其生产过程可概括为“精破细筛”。 

 

 

第一阶段：以人工开采天然砂石为主，砂石多为自然风化、流水剥蚀而形成(？-1977年)； 

 

第二阶段：天然砂石实现机械化开采，砂石质量逐步提升(1978-2001年)； 

第三阶段：机制砂石骨料的比重快速增加，砂石骨料行业技术标准逐渐完善，砂石是以开采矿山经过加工而制成（2002-2012年）； 

 

第四阶段：砂石骨料的市场逐步细分，面向高性能、耐久性混凝土骨料的比重逐步增加(2013--2017年)； 

 

第五阶段：城市建筑垃圾协同处臵的二次加工技术逐步成熟，城市矿山的概念得到认可(2018-2020年)。 

 

 

砂石骨料发展阶段的划分因素是： 

我国大规模的工业化和城市化始于20世纪50年代, 大致经历了以下几个阶段: 

1949～1958年——起步阶段；

1958～1965年——大起大落阶段； 

1966～1977年——停滞阶段； 

1978～2000年——发展阶段； 

2001～2013年——快速发展阶段； 

2013年房地产销售额和投资额都超过8万亿元，创历史新高，超预期，城市房价上涨。进入2014年，从前4个月看，房价出现了波动。 

砂石骨料的发展与工业化和城镇率化有关：改革开放以后, 我国的城市化水平持续提高。1978～2002年, 城市数量从193个增加到660个；城镇人口从1.7245亿人上升到5.0212 亿人, 城镇人口占总人口的比率也从17.92%上升到37.63%。

工业化率是工业增加值占全部生产总值的比重。达到20%-40%，为正在工业化初期；达到40%-60%为半工业化国家；达到60%以上为工业化国家。2013年我国工业化率47%。  

按照美国经济学家钱纳里的世界发展模型，工业化和城镇率化的关系是：一个国家的工业化率达到30%时，城镇化率可以达到60%；工业化率达到40%时，城镇化率一般在75%以上。目前，我国的工业化率为47%，城镇化率为53.7%。我国城镇化与工业化比例表明，城镇化的发展空间很大。  

砂石行业由早期的江河湖泊人工开采，到天然砂石机械开采，再发展到当前的机制砂石规模化生产。最终将发展成为矿山开采、加工、物料储运高度集成化、自动化、规模化的现代产业。在环保方面，城市建筑垃圾得到再生重复利用。  

目前各地陆续新建万吨级规模的机制砂石生产线，采取了先进的技术和装备，坚持生态优先、环保措施同步到位，砂石骨料工业技术升级步伐明显加快。  

 

 

四、水泥与砂石骨料工业技术进步比较  

 

水泥工业技术进步的历程是：仓窑（也称瓶窑）——立窑——干法回转窑、湿法回转窑——新型干法回转窑——预分解窑新型干法——技术不断升级，生产效率和能耗不断降低——余热发电、协同处臵工业废弃物和处理城市生活垃圾——现代化的工厂。  

水泥列为国家统计局工业产品统计范畴，国家在各个时期都有相应的产业政策、科研经费和技改资金支持，国家成立专门的研究设计院、检测机构负责技术研发和质量检测，技术升级较快，标准、质量检验检测体系健全。获得过不少建材行业科技进步奖。  砂石工业的技术进步历程是：原始的天然砂石人工开采——使用简单的机械开采——机械化开采——因天砂石禁采而逐渐发展起来的机制砂石——机制砂石规模化生产的现代化工厂（正在形成）——其技术在不断升级，生产效率不断提高，注重节能降耗和环境保护——最后将发展为城市建筑垃圾再生重复利用的环保产业——现代化的工厂。  砂石未列为国家统计局工业产品统计范畴，国家在各个时期相应的产业政策较少,至今没有产业政策、科研经费和技改资金支持，没有专门的科研设计院所、检测机构负责技术研发和质量检测，技术升级较慢，标准少、质量检验检测体系不健全。只有湖州新开元碎石公司获建材行业科技进步奖。  从以上水泥与砂石骨料工业的技术进步对比可以看出，砂石骨料工业在基础研究、标准质量、检验检测的等诸多方面速度远远慢于水泥工业，国家重视程度也有较大区别。  

 

 

五、提升砂石骨料工业的技术水平  

 

砂石骨料和水泥工业在矿山开采、物料储运、自动化、规模化、环境保护等方面有相近之处，借鉴水泥工业发展的成功经验，加快砂石骨料行业技术升级，主要有体现在以下几个方面。  

 

1、正确认识砂石产品和产业  

 

传统的砂石产品主要是开采天然砂石资源而获得。长期以来，采砂采石主要是挖掘、筛分、运输等，对采集的砂石几乎不进行加工，或进行少量加工。由于传统砂石生产简单，人们普遍认为所涉及的技术不复杂，将其作为一项专门的技术来研究的人不多，导致砂石行业技术进步相对滞后。由于各地政府对砂石的开采缺乏合理的规划和有效的管理，有些企业不按规定生产，给人们形成了砂石行业脏乱差、破坏环境的印象。  

近年来，为了保护环境和生态平衡，大多数地区已禁止开采天然砂石，机制砂石不断发展成熟。机制砂石的发展是合理利用资源、规范开采秩序、保护环境的需要，是高性能混凝土技术发展的需要，也是社会发展进程的需要。  

机制砂石与传统的砂石生产不同，涉及系统的设计和多项复杂的技术，要重视研究开发工作，要在行业的技术水平和设计能力等方面不断提高。  目前，建设万吨级砂石骨料生产线的大企业不断增加，这些生产线采取了先进的环保措施，引领砂石行业快速转向工业化、规模化、集约化、绿色环保方向，行业形象大为改观。砂石开始步入“大矿时代”，“砂石老板”这一歧视性称谓伴随着开矿主体的重新洗牌而逐步淡出人们视野。  砂石骨料行业的发展，需要全社会的高度重视和支持，需要行业同仁的共同努力。  

 

2、制定合理的开采规划和相应的政策，引导行业发展

 

目前机制砂石的比重不断加大，是重要的转型时期。各地政府应根据当地的市场需求和矿山资源的情况，对砂石的开采进行重新规划和布局；需要对有关政策进行梳理，根据新的形势和要求修改或制定切实可行的政策，引导和支持企业按国家对资源的开发和环保要求进行开采。政府应制定鼓励矿山开采后形成的建设用地、建设公园等的政策和措施。  砂石企业也应重组联合，增强实力，增强环保意识，增加在环保方面的投入。 

 

3、机制砂石的开采和加工要进行系统的设计  

 

传统的天然砂石开采主要依靠人工，设备比较简陋，往往只考虑满足生产要求即可，是局部设计或是部分或单条生产线，一般产能较小，效率不高，环保措施跟不上。  国家发布的“机制砂石行业机制砂石发展指导意见”和“建设用砂石矿山开采准入条件”，要求新建机制砂石生产线应对矿山进行总体规划和设计，对开采和生产线进行合理布局，采用先进的生产装备和生产线，注重产能和产品质量，重视高效、节能、环保、智能化以及资源的综合利用，要求砂石生产过程中要降低粉尘排放，对生产中的废水的和细粉进行回收再利用，达到清洁生产，要求低碳和循环发展，实现砂、石、废水全部循环利用，做到真正的零排放。  要对机制砂石生产系统、建设、运行管理、安全、环保等各个方面进行系统的设计。从石矿开采和加工、物料储运、资源利用、能源消耗、粉尘、噪音、废水处理与回收利用等多方面进行综合考虑，体现全方位绿色制造、全系统实现智能节能的理念。  

 

4、组建砂石骨料研发和质检机构，制定行业标准  

 

一个产业的发展，要有理论来指导，要有技术来支撑；要保证产品的质量，要有检验检测机构。多年来人们对砂石的开采和生产技术普遍重视不够，相关技术规范、标准不多，目前国家和地方尚没有检验检测机构，通过质量体系认证的企业几乎没有。  要加强研发体系和质量检测体系的建设，尽快建立研发和检测机构，对砂石的开采、加工和装备技术、产品标准、质量、检测等体系进行系统的深入的研究，提升砂石行业的技术研发、质量标准、检测等整体水平，制定各项标准，推动砂石产业向工业化、规模化生产方向发展。

 

5、对关键核心技术进行研究 

 

 

随着国家对建筑、道路、桥梁等基础设施的质量要求不断提高，需要高质量的砂石骨料。 

 

要对石矿开采技术、矿石加工技术和机械装备的核心技术进行研究；对砂石骨料的颗粒级配、颗粒形状、表面特征、针片状颗粒含量、石粉含量、空隙率、线膨胀系数以及骨料-浆体界面等进行深入细致的研究。同时研发新装备，提升装备水平，以满足不断发展的需要。 

 

 

6、高度重视环境保护 

 

 

修订后的《环境保护法》自2015年1月1日起施行，对立法理念、监管机制及法律责任等进行了修订，完善了环境保护的管理制度，重在源头管理和过程管理，对生态保护和补偿，对土壤保护，对区域环境污染和生态破坏的防治、联防联治等急需解决的问题都做了规定，授予各级政府、环保部门新的监管权力，也规定了对环保部门自身的严厉行政问责措施。支持企业节能减排等。 

 

规定“一切单位和个人都有保护环境的义务，增强环保意识，采取低碳、节俭的生活方式，自觉履行环境保护的义务；国家建立跨行政区域的重点区域、流域环境污染和生态破坏联合防治协调机制，实行统一规划、统一标准、统一监测、统一的防治措施”。 

 

2013年京津冀区域空气质量较差，平均达标天数比例为37.5%；珠三角区域平均达标天数比例为76.3%；长三角区域平均达标天数比例为64.2%。有关专家称：治理雾霾需要20-30年，至少需要10-15年。目前我国工业化率47%、城镇化率53.7%；发达国家工业化率60%以上、城镇化率70%以上。要治理现有污染、新建设期带来的污染，任务艰巨！ 

 

石矿的开采和加工，主要涉及噪声、粉尘、废水、清洁运输过和矿山复绿。砂石企业的生产要达到绿色矿山的要求，重视矿山开采的生态保护和节能降耗，对生产过程中产生的石粉、废水回收利用，达到“零排放”的环保要求。 

 

 

7、注重废旧混凝土的回收和再利用 

 

 

我国建筑和基础设施建设每年要消耗约120亿吨砂石骨料。城市老旧建筑和基础设施的改造，要产生大量的建筑垃圾，其中废弃混凝土量最大，给资源和环境带来巨大压力。如不利用这些废弃物，会增加环境的负荷，也是对资源的浪费。

目前世界各国都对废弃混凝土进行处理，在重建工程中用作再生骨料，既节约了天然骨料资源，又对保护环境有利。 

 

砂石行业对废旧混凝土的回收和再利用具有显著的优势，对落实资源循环利用具有重要意义。在行业同仁和各相关领域的共同努力下，砂石产业将成为建筑垃圾回收处理循环再利用和城市矿山的环保产业。 

 

 

8、建设机制砂石开采、加工、储运一体化的现代化工厂 

 

 

我国水泥、玻璃、陶瓷产业，从八十年代初引进国外先进技术和装备，经过引进——消化——吸收——自主创新，到达到世界先进水平，用了20多年的时间。在科技、信息高速发展的新形势下，我国相关研究设计院、高校等和砂石骨料企业已加大了研发力度，砂石骨料行业的转型升级明显加快。 

在各级政府和行业协会的支持下，通过借鉴其他行业的成功经验，在行业同仁和广大企业的不懈努力下，通过不断提升砂石骨料行业的技术水平，未来砂石骨料的开采、加工、储运必然是高度集成化、自动化、规模化、绿色环保的现代化工厂，也是城市建筑垃圾协同处臵再利用的环保产业。